阿西莫夫最新科学指南·太阳系

　　　　　　　　[美]I. 阿西莫夫　著　　朱　岚　译

木星的形状和表面

　　木星本身的情况又是怎样的呢？1691年，J.D.卡西尼用他的
望远镜研究木星，发现它不是一个光亮的圆而是一个相当确切的
椭圆。从三维的角度来看，这一观察意味着木星不是一个圆球，
而是一个扁球，很像一个橘子。
　　这实在令人惊讶，因为太阳和月亮（满月时）都是完美的光
圆，因此似乎是完美的圆球。然而，牛顿的理论（当时还是非常
新的）可以圆满地解释这种现象。我们在下一章里将会看到，一
个旋转着的圆球有可能成为扁球。因为旋转会使圆球在赤道区域
隆起而在两极之处扁平。旋转得愈快，就愈不像一个圆球。
　　因此，从赤道上的一点到赤道对过的另一点的直径（赤道直
径）必然比从北极到南极的直径（极直径）长。木星的赤道直径，
也就是通常在天文书中所给的直径，是142800公里，但是它的极
直径只有134000公里。两者相差8800公里，大约是地球直径全长
的2/3。这个差距除以赤道直径所得的数字叫扁率。 木星的扁率
是0.062，或者以分数来表示为1/16。
　　水星、金星和我们的月球，由于转动十分缓慢，所以没有可
测量的扁率。太阳以中等的速率旋转，强大的引力吸引使它保持
不太隆起，因此它也没有可测量的扁率。地球转动得快一些，有
0.0033的很小的扁率。火星的转动速度中等，但使赤道保持不隆
起的引力吸引比较小，所以它的扁率是0.052。
　　虽然木星的引力吸引比地球大得多，它的扁率却几乎是地球
的19倍，因此我们可以估计，木星绕着它的轴旋转得相当快。事
实确是如此。1665年，J.D.卡西尼追踪木星表面上稳定移动着的
标志，发现木星自转周期不到10小时。（现在的数字是9.85小时，
或2/5地球日）。
　　虽然木星自转周期比地球短得多，但木星的体积远大于地球。
在地球赤道上的一个点，用24小时绕一整圈， 所以它1个小时要
走1670公里（1040英里）。木星赤道上的一个点，要用9.85小时
转一整圈，1个小时要走45000公里（28000英里）。
　　J.D.卡西尼看到的那些斑点（后来也有一些天文学家观察到）
一直在变化，因此似乎不是固体表面的一部分。这些天文学家所
看到的很像是金星外围那样的云层，而那些斑点可能是各种风暴
系统。另外还有平行于赤道的带色的条纹，这些可能是盛行风造
成的。木星绝大部分是黄色的，而带色的条纹则变化不定，从橙
色到褐色，有时带点白色、蓝色或灰色。
　　英国科学家胡克1664年首先看到木星表面上最引人注目的标
志；到了1672年，J.D.卡西尼绘制木星图时，标明这个标志是一
个大圆斑。这个斑在以后几年的木星图中也曾出现；但直到1878
年，德国天文学家坦普尔才对它加以戏剧化的描述。当时他觉得
那个斑很红，从那时以来，它一直以大红斑著称。其实它的颜色
不断地随时间而变化，有时颜色非常暗淡，质量差的望远镜就会
看不到。从地球上看，它是一个卵形物，从东至西长48 000公里
（30 000英里）；由南至北宽13 000公里（8 000英里）。


　　　　　　　　　　　图：大红斑

　　有些天文学家怀疑大红斑是一个巨大的陆龙卷。事实上，木
星体积和质量如此之大，竟使一些人怀疑木星可能比其他的行星
热得多——热到接近炽热的程度。大红斑可能真是这样一个炽热
的区域。然而，虽然木星的内部无疑是非常热的，但它的表面却
并非如此。1926年，美国天文学家门泽尔证明，我们能看到的木
星云层，温度是-135℃。